24 Gambar 3.8 Prosedur Penelitian
3.4 PROSEDUR PERHITUNGAN
3.4.1 MENGHITUNG KEHILANGAN PANAS
Kehilangan panas keseluruhan dihitung berdasarkan besarnya total kehilangan panas konveksi melalui udara lingkungan terhadap permukaan kayu,
kehilangan panas konveksi melalui udara di dalam kolektor terhadap permukaan plat, kehilangan panas pada sisi bawah dan sisi atas dan kehilangan panas radiasi.
Gambar 3.9 Penampang Kolektor Surya dan Kehilangan Panasnya
Universitas Sumatera Utara
25 1.
Menghitung Kehilangan Panas pada Sisi Dinding Q
1
Pada perhitungan kehilangan panas pada sisi dinding, hasil yang diperoleh akan dikalikan dua karena kolektor surya mempunyai dua dinding, yaitu sebelah kanan
dan kiri.
Q
1
= U
d
.AT
u
-T
r
=
[25]
Dimana : U
d
= koefisien pindahan panas menyeluruh pada dinding h
1
= koefisien konveksi permukaan luar Wm
2
.K h
2
= koefisien konveksi permukaan dalam Wm
2
.K T
u
= temperatur udara dalam kolektor K T
r
= temperatur lingkungan K t
1
= tebal kayu m t
2
= tebal sterofoam m t
3
= tebal rockwoll m t
4
= tebal plat absorber m k
ky
= konduktivitas termal kayu Wm.K k
st
= konduktivitas termal sterofoam Wm.K k
rw
= konduktivitas termal rockwoll Wm.K k
p
= konduktivitas termal plat absorber Wm.K A
1
= luas penampang kayu pada sisi dinding m
2
A
2
= luas penampang styrofoam pada sisi dinding m
2
A
3
= luas penampang rockwoll pada sisi dinding m
2
A
4
= luas penampang plat absorber pada sisi dinding m
2
2. Menghitung Kehilangan Panas pada Sisi Alas Q
2
Pada perhitungan kehilangan panas pada sisi alas diasumsikan sama dengan perhitungan kehilangan panas pada dinding sehingga parameter-parameter yang
digunakan dalam perhitungan pada sisi alas ini sama dengan pada perhitungan dinding. Maka kehilangan panas pada sisi alas adalah:
Universitas Sumatera Utara
26
Q
2
= U
b
.AT
u
-T
r
=
[25] Dimana :
U
b
= koefisien pindahan panas menyeluruh pada sisi bawah alas h
1
= koefisien konveksi permukaan luar Wm
2
.K h
2
= koefisien konveksi permukaan dalam Wm
2
.K T
u
= temperatur udara dalam kolektor K T
r
= temperatur lingkungan K t
8
= tebal kayu m t
7
= tebal sterofoam m t
6
= tebal rockwoll m t
5
= tebal plat absorber m k
ky
= konduktivitas termal kayu Wm.K k
st
= konduktivitas termal sterofoam Wm.K k
rw
= konduktivitas termal rockwoll Wm.K k
p
= konduktivitas termal plat absorber Wm.K A
8
= luas penampang kayu pada sisi alas m
2
A
7
= luas penampang sterofoam pada sisi alas m
2
A
6
= luas penampang rockwoll pada sisi alas m
2
A
5
= luas penampang plat absorber pada sisi alas m
2
3. Menghitung Kehilangan Panas pada KacaCover Q
3
Untuk menghitung kehilangan panas pada kaca digunakan koefisien perpindahan panas menyeluruh secpersamaan sebagai berikut :
Q
3
= U
a
.AT
u
-T
r
[25] U
a
= +
+
,,- .
0, 1
1
[27]
Dimana : U
a
= koefisien pindahan panas menyeluruh pada kaca cover N = jumlah kacacover
= 1 lembar β = sudut kemiringan kolektor
= 45
Universitas Sumatera Utara
27 σ = konstanta Stefan-Boltzman
= 5,67 x 10
-8
Wm.K
4
[25] C = 5201 – 0,000051.β
2
untuk 0 ≤ β ≤ 70
= 466,297 [27] e = 0,43 1 – 100T
u
= 0,30756613 [27] ε
k
= emisivitas kaca = 0,88 [27]
ε
p
= emisivitas plat = 0,97 [22]
h
w
= koefisien perpindahan kalor konveksi f = 1 + 0,089h
w
– 0,1166h
w
. ε
p
1 + 0,07866N [27] A = luas permukaan kaca m
2
T
u
= temperatur udara dalam kolektor C
T
r
= temperatur lingkungan C
4. Menghitung Kehilangan Panas Radiasi Q
4
Untuk menghitung kehilangan panas pada radiasi digunakan persamaan sebagai berikut :
Q
4
=
2. 4
1 1
5 4
1 1
5
[25]
Dimana : T
p
= temperatur plat K T
k
= temperatur kaca K ε
k
= emisivitas kaca = 0,88 [27] ε
p
= emisivitas plat = 0,97 [22] σ
= konstanta Stefan-Boltzman = 5,67 x 10
-8
Wm.C
4
[25] A
= luas permukaan dalam kolektor m
2
Maka, dari hasil perhitungan kehilangan panas yang dilakukan, akan diperoleh total kehilangan panas pada kolektor dengan persamaan sebagai berikut :
Q
loss
= Q
dinding
+ Q
alas
+ Q
atas
+ Q
radiasi
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
dalam satuan Watt
3.4.2 MENGHITUNG PANAS MASUK Q
Kategori